OX 퀴즈

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창의 설계 프로젝트(1)
OX 퀴즈
OX 퀴즈 #1
Propeller란 공중에서의 추진 장치를 말하고,
Screw란 수중에서의 추진 장치를 말한다.
• Propeller는 추진 장치라는 의미를 가진다
-공중이든 수중이든 상관없음
-수중의 경우 Screw propeller가 올바른 표현이다
X
• Screw는 돼지의 꼬리(scrofa)에서 유래된 말로,
모든 나선 구조의 회전부품을 말한다.
아르키메데스의 screw
OX 퀴즈 #2
풍력 발전을 할 때 바람이 2배 빨리 불면
약 8배의 파워를 얻을 수 있다.
1 2 1
1
mv  ( Avt  )v 2  At  v 3
2
2
2
A :Imaginary area
 :Density of air
E
1 2 1
E  mv  ( Avt  )v 2
2
2
A :Imaginary area
 :Density of air
O
Avt  :
t 시간 풍력발전기를 지나간 공기의 양
1 2 1
1
2
E  mv  ( Avt  )v  At  v 3
2
2
2
즉 입지 조건이 매우 중요하다!!!
OX 퀴즈 #3
풍력 발전은 불어오는 바람을 최대한 많이 받아 낼 수록
(바람이 날개를 지나면서 속도가 많이 떨어질 수록)
지속적으로 에너지를 많이 생산 할 수 있다.
X
•
바람을 너무 많이 받아내면 바람의 속도가 많이 줄어 들게
될 것이고 그렇게 되면 지속적으로 얻는 power가 줄어든다.
(바람이 어느 정도 발전기를 통과하여 계속 지나가야 함)
•
풍력발전의 날개 직경이 주어진 경우,
뽑아 낼 수 있는 최대 power양이 정해져 있다.
대략적으로 바람의 속도가 2/3로 줄어들 때 power를 가장
많이 얻어 낼 수 있고 이론적으로 59%정도이다.(Betz’s limit)
•
현재 기술로는 약 40-50%정도를 얻어낼 수 있다.
OX 퀴즈 #4
날개 1개만 있어도 풍력발전은
가능하다.
?
가능합니다
O
Bonus 문제
풍력 발전에는 날개 몇 개가 가장
적합한가?
• 바람으로부터 얻을 수 있는 power의 양은 일정한데
날개가 많아지면 각 날개가 생산하는 power양은
n등분 되어 작아진다.
3
즉 에너지 효율을 일정하게 하면서 날개 수를 늘리면
날개는 얇아지게 된다.
(자세한 내용은 Solidity 참고)
• 날개가 3개만 있어도 날개가 꽤 얇은데
날개 수가 더 많아지면 날개를 더 얇게 튼튼하게
만들기 힘들어진다.
OX 퀴즈 #5
일반적인 선풍기 날개와 풍력 발전의 날개의
원리는 같다
일반적인 선풍기
일반적인 풍력발전
일반적으로 선풍기에 사용되는 날개는
항력형 날개이고, 풍력 발전에 사용되는
날개는 양력형 날개이다.
X
Bonus 문제
모든 풍력발전은 양력형 날개만
사용한다. ? OX
• 항력형 날개 풍력 발전기
X
OX 퀴즈 #6
풍력 발전 날개가 비틀어진 주된 이유는
바람의 힘을 더 잘 받기 위해서이다.
• 날개가 회전하면서 받는 저항을 줄이기 위해서이다.
X
• 날개의 바깥쪽 부분은 회전반경이 더 크기 때문에 더
빠른 속도로 회전한다.
회전 속도가 빠르면 저항을 더 많이 받게 되기 때문에
이를 줄여주기 위해 날개를 비틀어 날개의 면을 최대한
줄인다.
• 사실 날개를 비틀면 양력이 증가하기는 한다.
(회전반경이 늘어날 수록 더 큰 양력이 필요한 것도 사실)
O
• 하지만 일정 각도 이상 비틀어 지면 난류가
발생한다.
OX 퀴즈 #7
날개가 없이도 작동하는 풍력 발전이 존재한다.
?
• 네덜란드 델프트 공과대학이 날개 없이 작동하고,
부품도 없는 풍력발전 시스템을 개발하였다.
O
• 정전 풍력 에너지 변환
하전 입자를 바람으로 전계의 반대 방향으로 이동시켜 발전
창의 설계 프로젝트(1) 예상 학점
7문제: A+
6문제-5문제: A
4문제-3문제: B+
3문제-2문제: B
1문제: B0문제: F

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